CN209525474U - 一种基于卫星遥感的电网微气象监测预警平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于卫星遥感的电网微气象监测预警平台，所述预警平台包括：数据采集端、数据接收端、微气象灾害预警端和信息展示端；所述数据采集端采集气象卫星遥感数据和微气象信息，数据接收端连接数据采集端接收数据采集端发送的气象数据，微气象灾害预警端连接数据接收端并对超出限定值的气象数据向所述信息展示端发送电网微气象灾害预警信息，所述信息展示端通过手持设备或大屏幕设备展示预警信息。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气工程技术领域，特别是涉及基于卫星遥感的电网微气象监测预警平台。
背景技术
电力行业是气象高敏感性和高需求性行业，其生产、建设、运营受环境气象因素影响极大。微气象是指由于某些构造特征(如微地形)所引起的近地面大气层中和上层土壤中的小范围气象要素(气象要素包括温度、湿度、风速风向、气压、雨雪量等)的改变，这种小范围气候特点表现在个别天气现象(如风、雾、霜、雨凇等)上，但这种要素的改变不至于使大尺度过程(平流、锋面)所决定的天气气候特征发生较大变化。
我国输电线路覆盖面积广、输送距离长，线路途经地区地形复杂，高程悬殊，气象变化显著，小气候特点突出。线路沿线的山谷、风口、河流、采空区等特殊地形区的气象状况，导致线路存在覆冰、微风振动、污闪、雷击以及因地面沉降、泥石流、强风、沙尘等引起的倒塔、断线、金具磨损等事故隐患。频繁发生的电网微气象灾害事故显示，微气象、微地形区域的强风、暴雨、污闪、雷击、覆冰等气象灾害及次生地质灾害已对电网系统稳定运行造成严重威胁，并造成了巨大的经济损失。
微气象环境因为其区域狭小，气象部门不能对这些微气象点的气候情况及时监测和播报。而微气象信息对电网安全运行具有重要作用。随着国家对电网安全稳定运行、降低微气象灾害的影响提出了更高的要求，开展电力微气象深入研究，掌握微气象灾害的特点和发生规律,建设电网微气象灾害监测预警系统对构建坚强电网至关重要。
目前，国内多家单位已开展了电力微气象灾害的相关研究，但是，由于气象信息分散、研究地域单一，使电力微气象灾害预警技术研究缺乏系统性，主要体现在以下几个方面：
(1)气象信息收集分散，气象台(站)常设在城市及其附近地区，难以反映沿线峡谷、风口、高山分水岭等局部微地形点的实际气象情况，而电网气象监测设备多针对单个专题灾害，未充分考虑区域微气象特点，且两者缺乏有效融合，不能对微气象点进行实时监测和播报。
(2)微气象灾害监测多采用在线监测装置，存在监测范围小、灾害条件下工作受限等不足，另外缺少全局气象信息，以及气象的发展趋势信息。
(3)信息共享不足，沟通效率低。由于没有统一的微气象信息监测预警平台，监测到的微气象信息和气象未来发展趋势等信息，不能及时的发送到相关用户手中，造成信息的延误，从而失去采取相应措施的宝贵时间。
因此希望有一种基于卫星遥感的电网微气象监测预警平台，通过采集全网微气象信息，结合卫星遥感气象信息，实现微气象灾害的监测和预警，降低微气象灾害对电网造成的损失。
实用新型内容
本实用新型公开的基于卫星遥感的电网微气象监测预警平台，通过对微气象信息和卫星遥感气象信息的采集、接收、处理，实现微气象监测预警。
本实用新型通过建立统一的基于卫星遥感的电网微气象监测预警平台，解决由于缺乏准确及时的微气象灾害信息而造成的电网故障频发的问题；通过采集和接收来自微气象传感器和卫星遥感的气象微气象数据，解决微气象信息采集困难、信息相对分散、发展趋势难以判断的问题；通过信息展示终端的搭建，解决微气象信息共享差，沟通效率低的问题。
本实用新型公开了一种基于卫星遥感的电网微气象监测预警平台，其特征在于，所述保预警平台包括：数据采集端、数据接收端、微气象灾害预警端和信息展示端；所述数据采集端采集气象卫星遥感数据和微气象信息，数据接收端连接数据采集端接收数据采集端发送的气象数据，微气象灾害预警端连接数据接收端并对超出限定值的气象数据向所述信息展示端发送电网微气象灾害预警信息，所述信息展示端通过手持设备或大屏幕设备展示预警信息。
优选地,所述数据采集端由卫星遥感接收装置、多组微气象传感装置和无线通讯装置组成，卫星遥感接收装置和多组微气象传感装置分别连接无线通讯装置；卫星遥感接收装置接收和处理气象卫星向地面发送的卫星云图及其他气象观测资料；微气象传感器采用多参数集成设计，同时测量所在微地形的湿度、温度、风向、风速、大气压、雨量和光辐射气象数据参数；无线通讯装置将卫星遥感接收装置和多组微气象传感装置采集的数据通过3G或 GPRS无线网络发送给所述数据接收端。
优选地,所述数据接收端由I/O接口、安全隔离装置和多系统集成器组成；I/O接口接收来自所述数据采集端发送的气象和微气象数据，并将数据通过安全隔离装置和多系统集成器发送至微气象灾害预警端；安全隔离装置用于保护数据安全传输；多系统集成器集成处理来自所述数据采集端的不同数据源，将不同来源和格式的数据在逻辑上或物理上有机集中，多系统集成器具有多数据源的公共接口，提供数据共享。
优选地,所述微气象灾害预警端由数据存储器、预警分析器和短信发送装置组成，预警分析器分别连接数据存储器和短信发送装置，预警分析器对超过限定值的气象数据进行分析比较，分别向数据存储器和短信发送装置发送相应的预警信号，数据存储器存储气象数据和预警信息，而短信发送装置将预警信息发送给手持终端用户。
优选地，所述信息展示端由大屏幕等集中展示装置和手机等分布式展示装置组成；大屏幕等集中展示装置通过大屏幕以图表报表、统计图、曲线等方式展示线路气象分析结果，在GIS上直观展示电网微气象灾害分布图和发展趋势图，以及预警信息等，手机等分布式展示装置通过3G/GPRS网络无线通讯方式连接手机，在手机等分布式接收并展示电网微气象监测结果和预警信息。
本实用新型通过建立一套结合卫星遥感的电网微气象监测预警平台，实现对电网微气象灾害的监测和预警。通过对微气象传感器和卫星遥感气象微气象数据的采集和接收，及时准确的再现监测点的真实微气象和宏观气象环境，再配以科学的数据分析方法和气象信息展示手段，实现全局掌握电网环境气象综合信息，重点防护微气象灾害易出现故障的线路。有效提高电网重大气象灾害预警及应急能力。
附图说明
图1是本实用新型的基于卫星遥感的电网微气象监测预警平台示意图。
图2是数据采集端结构示意图。
图3是数据接收端结构示意图。
图4是微气象灾害预警端结构示意图。
图5是信息展示端示意图。
图6是基于卫星遥感的电网微气象监测预警平台流程图。
具体实施方式
为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
以某省电力公司为例，以该电力公司某一严重隐患的山区电网为试点，该山区内分布有220kV重点输电线路，特殊地形分布多个微气象点，具体构建方法如下
如图1所示，本平台的搭建分为数据采集端(1)、数据接收端(2)、微气象灾害预警端(3)和信息展示端(4)四部分。
如图2所示，数据采集端(1)由卫星遥感接收装置(5)、多组微气象传感装置(6)和无线通讯装置(7)组成。安装在电力公司监控中心。
卫星遥感接收装置(5)：用于接收卫星气象数据，该装置一般安装在周围无高大地物障碍和较少电波干扰的地区。并将接收到的数据通过3G/GPRS 网络传送给数据接收端。
微气象传感装置(6)安装在电力铁塔上的微型气象站。微型气象站一般安装在海拔较高的山区、峡谷、水库附近、化工区等一些微气象环境明显的区域，或者根据历年的线路巡视数据和经验，安装在易出现异常状况的电力线路上。
无线通讯装置(7)将气象数据通过3G/GPRS网络传送给数据接收端。
如图3所示，数据接收端由I/O接口(8)、安全隔离装置(9)和多系统数据集成装置(10)组成。
I/O接口(8)：通过无线通讯网络接收来自数据采集端(1)的气象和微气象数据，并将数据发送给安全隔离装置(9)。由多个数据输入输出接口组成。
安全隔离装置(9)安装在I/O接口(8)和多系统集成装置(10)之间，用于检验数据安全性，并将接收到的气象数据安全传输给多系统集成装置(10)。
多系统集成器(10)有多个数据源接入端，一个输出端，不同的气象数据源通过多系统集成装置(10)处理后，形成统一的输出端。
如图4所示，微气象灾害预警端(3)由预警分析器(11)、数据存储器 (12)和短消息发送器(13)组成。安装在电力公司监控中心。
数据存储器(11)存储气象数据和G I S地理信息。至少拥有6块内部磁盘，并预留扩展接口，可扩展到12块到24块内部磁盘。
预警分析器(11)与数据存储器(12)通过电力公司内网相连接，对数据存储器(12)发送来的气象数据进行处理，对超过限定值的微气象状态发送微气象灾害预警信息，传送到信息展示端(4)。
短消息发送器(13):和预警分析器(12)通过内网相连接，将监测预警信息通过3G/GPRS通讯网络群发给手机等分布式展示装置。
如图5所示，信息展示端(4)由大屏幕等集中展示装置(14)和手机等分布式展示装置(15)组成。
大屏幕等集中展示装置(14)通过电力公司内部通信网络和微气象灾害预警端(3)相连接。通过大屏幕在GIS地图上展示微气象灾害预警信息等。
手机等分布式展示装置(15)通过GPRS/GSM网络无线通讯方式接收来自微气象灾害预警端的数据并以短信息的形式展示预警结果。
如图6所示，基于卫星遥感的电网微气象预警平台的工作流程如下：
第1步，数据采集端(1)通过卫星遥感装置采集卫星气象数据，通过微气象传感装置采集微气象信息，并通过3G/GPRS网络传输给数据接收端装置。
第2步，数据接收端(2)接收来自数据采集短的气象数据，并进行多系统集成处理。
第3步，微气象灾害预警端(3)将接收到的气象数据经过预警分析。
第4步，对超出限定值的微气象情况发送微气象灾害预警信息；并通过短消息发送器群发给终端用户。
第5步，大屏幕上显示微气象灾害预警信息。在手持终端显示微气象灾害预警短信。
通过上述具体操作步骤，能够实现本实用新型所述基于卫星遥感的电网微气象预警平台的搭建和应用。本实用新型通过接收卫星遥感气象数据和电网微气象数据，对电网微气象灾害进行预警，预防因气象因素对电网造成的破坏，提高电网重大气象灾害预警及应急能力。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种基于卫星遥感的电网微气象监测预警平台，其特征在于，所述预警平台包括：数据采集端、数据接收端、微气象灾害预警端和信息展示端；所述数据采集端采集气象卫星遥感数据和微气象信息，数据接收端连接数据采集端接收数据采集端发送的气象数据，微气象灾害预警端连接数据接收端并对超出限定值的气象数据向所述信息展示端发送电网微气象灾害预警信息，所述信息展示端通过手持设备或大屏幕设备展示预警信息；
所述数据采集端由卫星遥感接收装置、多组微气象传感装置和无线通讯装置组成，卫星遥感接收装置和多组微气象传感装置分别连接无线通讯装置；卫星遥感接收装置接收和处理气象卫星向地面发送的卫星云图及其他气象观测资料；微气象传感器采用多参数集成设计，同时测量所在微地形的湿度、温度、风向、风速、大气压、雨量和光辐射气象数据参数；无线通讯装置将卫星遥感接收装置和多组微气象传感装置采集的数据通过3G或GPRS无线网络发送给所述数据接收端。
2.根据权利要求1所述的基于卫星遥感的电网微气象监测预警平台，其特征在于：所述数据接收端由I/O接口、安全隔离装置和多系统集成器组成；I/O接口接收来自所述数据采集端发送的气象和微气象数据，并将数据通过安全隔离装置和多系统集成器发送至微气象灾害预警端；安全隔离装置用于保护数据安全传输；多系统集成器集成处理来自所述数据采集端的不同数据源，将不同来源和格式的数据在逻辑上或物理上有机集中，多系统集成器具有多数据源的公共接口，提供数据共享。
3.根据权利要求1所述的基于卫星遥感的电网微气象监测预警平台，其特征在于：所述微气象灾害预警端由数据存储器、预警分析器和短信发送装置组成，预警分析器分别连接数据存储器和短信发送装置，预警分析器对超过限定值的气象数据进行分析比较，分别向数据存储器和短信发送装置发送相应的预警信号，数据存储器存储气象数据和预警信息，短信发送装置将预警信息发送给手持终端用户。
4.根据权利要求1所述的基于卫星遥感的电网微气象监测预警平台，其特征在于：所述信息展示端由集中展示装置和分布式展示装置组成。
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|---|---|---|---|---|
| CN111524322A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-11 | 中国水利水电科学研究院 | 一种边坡地质灾害预警系统 |
| CN111537827A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-08-14 | 武汉汉宁电力设计咨询有限责任公司 | 电网在线安全稳定分析系统 |
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